Svenska björnar har detaljstuderats med hjälp av modern DNA-teknik

Brunbjörn. Foto: Niclas Ahlberg http://niclasahlberg.se/

Brunbjörn. Foto: Niclas Ahlberg 

Anita J. Norman är en kanadensisk biolog som jobbat med ett projekt som handlar om den skandinaviska brunbjörnen. Med hjälp av genetiska analyser har hon tagit fram en metod som kan kartlägga populationer på en detaljerad nivå. Vi har pratat med henne om hennes arbete och vad det kan innebära för björnar och andra vilda djur i framtiden.

Redan som ung förstod Anita att hon hade lätt för logik och analytiskt tänkande. I början av sitt yrkesliv jobbade hon med programmering, men när IT-bubblan sprack vid millennieskiftet valde hon att byta karriär och började engagera sig i ett bevarandeprojekt på universitetet i British Columbia i västra Kanda. Hon var fascinerad av naturen och ville ta reda på vad hon personligen kunde göra för att förändra och förbättra. I samband med bevarandeprojektet besökte hon sin pappas hemland Sverige som utbytesstudent, och hon blev genast förälskad i landet. Bland annat var hon väldigt imponerad av det svenska utbildningssystemet. Hon bestämde sig för att detta inte var sista besöket i Sverige, och när hon några år senare skulle skriva sin masteruppsats återvände hon. Det fanns ett särskilt spännande forskningsområde fullt av möjligheter, som blev ett självklart val för Anita.

– Från mitt intresse av programmering var steget inte långt till genetiken. Jag var fascinerad av den otroliga bredd av kunskap som genetiken kunde erbjuda.

Projektet visade sig bli betydligt större än både hon och hennes handledare kunnat vänta sig. Efter att hon tagit sin doktorsexamen fanns möjligheten att fortsätta jobba med det, och det var inget hon tackade nej till.

Från vita björnar i Kanada till bruna björnar i Sverige

Nyligen har Anita avslutat sin doktorsavhandling som handlar om den skandinaviska brunbjörnens populationsgenetik. När hon fick erbjudandet att jobba med projektet hade hon lyxen att välja vilken art som passade allra bäst för det arbete hon skulle ta itu med. Den skandinaviska brunbjörnen råkade vara idealisk eftersom de oftast tillhör slutna populationer, som är väl studerade tack vare det Skandinaviska Björnprojektet. Björnar ligger Anita varmt om hjärtat och det var över hennes förväntningar att få arbeta med just dessa djur.

– Jag kommer från den del av Kanada där den vita svartbjörnen lever. De vita pigmenten är ett resultat av en recessiv genvariant, det är något som alltid fascinerat mig och som jag en dag vill studera närmare. Att få jobba med de skandinaviska björnarna var som klippt och skuret för mig.

Brunbjörn. Foto: Niclas Ahlberg http://niclasahlberg.se/

Genetisk forskning har visat att den skandinaviska brunbjörnen ursprungligen härstammar från två olika populationer; en östlig och en från Västeuropa. Med den senaste gentekniken kan man få reda på mycket mer detaljerad information än så. Foto: Niclas Ahlberg 

“Som att hitta en nål i en höstack”

Hon började med att utveckla den metod som behövdes för att göra analyser av brunbjörnarnas populationsstruktur. Det innebar att hon fick dela upp genuppsättningen från ett antal björnar i mängder av pyttesmå delar och att därefter försöka hitta detaljer i DNA:t som varierade mellan individerna bland denna enorma mängd data.

– Det är nästan som att försöka hitta en nål i en höstack. Trots att det fanns tiotusentals av dessa, filtrerade jag ut endast de av högsta kvalitet för att sedan använda dem under det återstående arbetet.

Dessa genetiska markörer som särskiljer individers DNA kallas för single nucleotide polymorphisms eller SNP (så kallade “snippar”). Grunden för projektet var att använda SNP för att identifiera olika grader av släktskap bland de individer som ingick i urvalet. Med den informationen kunde inte bara populationens storlek uppskattas, det gick även att upptäcka vandrings- och spridningsmönster hos björnarna och huruvida dessa skiljer sig mellan könen. Man kunde även kartlägga populationens sammansättning ännu mer ingående.

Nya upptäckter om de svenska björnarna

Den skandinaviska brunbjörnen har studerats ingående under decennier. De senaste studierna har visat att det finns tre subpopulationer i landet, men alla dessa studier har tittat på landet som helhet. Anita var nyfiken på vad som hände mer ingående inom dessa subpopulationer.

– Utvecklandet och användandet av den nya metoden gör att det är möjligt att göra en analys på en mer detaljerad nivå. En av mina studier har exempelvis avslöjat en tidigare okänd populationsstruktur, berättar Anita. Mina medförfattare och jag fann att den sydligaste subpopulationen, som ligger till stor del i Dalarna, Gävleborg och södra Jämtland, innehåller områden som är åtskilda från majoriteten av de andra björnpopulationerna. Detta är oroväckande eftersom det kan leda till problem med inavel och vi hittade bevis för att det sannolikt förekommer i dessa områden. Nästa steg är att undersöka vad som orsakar denna segregation.

68-brunbjorn-201209021

En av de björnar som tillhör den sydsvenska isolerade populationen. Foto: Johan Lind

SNP öppnar för stora möjligheter inom forskningen

Användning av SNP är något som först nyligen har blivit tillgängligt för forskningen på grund av tekniska framsteg. Det har visat sig att SNP är väldigt användbart och pålitligt för olika typer av analyser. Dessa metoder, bland andra de som Anita arbetat fram, innebär kostnadsbesparingar, mindre felmarginaler och förbättrad noggrannhet jämfört med andra genetiska markörer. Allteftersom tekniken går framåt, blir också utvecklingen av SNP-markörer mycket mer tillgänglig. Det är en win-win-situation.

SNP är ett väldigt bra komplement till de metoder som redan används för att bättre förstå vilda populationer, och den höga kvalitén på resultaten gör att metoden är väldigt användbar inom bevarandebiologin och den praktiska naturvården. Bättre bakgrundskunskap leder till mer välgrundade förvaltningsbeslut, som i sin tur leder till en större chans att lyckas med att bevara en art eller population. Kunskaper om hur arter är utbredda och deras förändringar över tid är viktigt i ett föränderligt klimat. Tack vare att SNP-baserade metoder ger så detaljerade data kan man till och med följa hur olika arter reagerar på landskapsförändringar. Dessutom hjälper denna kunskap oss att förstå arters och populationers parningssystem genom att man kan kartlägga skillnader i spridningsmönster mellan könen.

– Det är verkligen fantastiskt hur mycket om populationers egenskaper som kan bestämmas eller uppskattas genom att veta det genetiska sambandet mellan individer, berättar Anita Norman. Jag är säker på att det finns mycket mer att upptäcka om detta än vad jag har gjort under min doktorsexamen. Jag antar att det är vad resten av min karriär är till för.


Natursidan.se har beviljats stöd av Forskningsrådet Formas genom Erik Hanssons, Johan Linds och Marie Mattssons projekt ”Forskning om natur för alla”. Det här är en artikel inom detta projekt. Läs alla våra artiklar i serien via den här länken.

Marie (10 Posts)